表型，英文名phenotype，译名表现型，是与基因型相对应的概念，是兴趣基因（或分子）之外另一个重量级对象。疾病、基因和表型，就构成了生信分析、基础科研的基本元素。中学时，我们都学过孟德尔遗传定律，其中绿色、矮茎等等是表型；描述人体特征的双眼皮、高鼻梁、宽额头、棕头发等等，也是表型。
甲基化不涉及基因组序列变化（基因突变），不属于遗传学，但是又涉及表现型的变化，专业上叫表观遗传（epigenetics）。表观遗传学是遗传学的分支，主要研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化
甲基化是指DNA分子上CpG双核苷中的胞嘧啶（C）在甲基转移酶的作用下选择性地添加甲基形成5'-甲基胞嘧啶。CpG双核苷常位于基因转录调控区附近，其甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性等发生改变，从而调控基因的转录和表达。
基因甲基化就像DNA的一顶神奇的“帽子”。戴上这顶“帽子”会封锁转录起始，使转录过程不能延伸，并且影响转录因子与启动子区域的结合，从而使得基因沉默。因此，一般情况下，低甲基化（hypomethylation）会激活基因转录，而超甲基化（hypermethylation）则会阻止基因转录导致基因沉默。
甲基化异常是肿瘤发生最常见的表观遗传变化之一。肿瘤的发生表现为基因组整体甲基化水平降低（癌基因）和CpG岛局部甲基化水平的异常升高（抑癌基因）。
早在2005年，德国海涅大学研究人员发现在肺癌患者中存在RASSF1A、APC、p16（INK4a）等基因的甲基化异常，并利用甲基化检测辅助肺癌早期诊断[1]。
在检测过程中，DNA经亚硫酸盐处理后, 非甲基化的胞嘧啶转变为尿嘧啶, 而甲基化的胞嘧啶则保持不变。PCR扩增后再利用测序、基因探针等方法即可鉴别扩增的DNA种类，从而找出“戴帽子”的基因，也就有了甲基化特异性PCR（MS-PCR）、荧光定量法（MethyLight）等技术。目前，甲基化也成为肺癌诊断的新型分子标志物。
其中，SHOX2和RASSF1A研究较为深入。前者是转录因子，后者是抑癌基因，其甲基化水平的高低影响着肿瘤发生的进程。
SHOX2：
小同源盒基因（Short Stature Homobox 2，SHOX2），在胚胎形成期对骨骼、心脏和神经系统的发育具有重要作用。SHOX2不仅可以作为肺癌早期检测的标志物，而且其甲基化还可以作为非小细胞肺癌（NSCLC）预后的独立预测指标[3]。
RASSF1A：
Ras相关区域家族1A（Ras-association domain family 1A，RASSF1A），作为抑癌基因，RASSF1A在肿瘤发生及发展过程中的作用尤为重要，其启动子超甲基化状态是导致其在肺癌组织频繁失活的重要原因。在非小细胞肺癌（NSCLC）癌组织和癌旁组织中RASSF1A的甲基化率分别为55%和10%，并随肺癌的进展而逐渐升高[4]。
SHOX2和RASSF1A基因甲基化在肺癌诊断中的应用
浙江肿瘤医院、浙江大学医学院附属邵逸夫医院、上海市胸科医院采用肺部特异性较高的样本（肺泡灌洗液/冲洗液）进行双基因甲基化检测，发现联合检测这两个基因的甲基化水平，对肺癌有很高的检测灵敏度和特异性（表1）[5-7]。
表1.SHOX2和RASSF1A双基因甲基化检测肺癌
目前，传统病理检查仍是各种肿瘤诊断的金标准，但是传统病理在一些情况下已不能满足临床诊断早期、准确、快速需要。分子诊断从核酸及核酸修饰的水平（DNA/RNA、DNA甲基化等）检测细胞和组织的分子遗传学变化，以协助病理诊断和分型、指导靶向治疗、预测治疗反应及判断预后等。未来的病理报告也将会是形态学诊断和分子信息整合型的报告。分子诊断与传统病理联合检测、相得益彰，为患者带来无限希望，为医生带来早期诊断、精准治疗水平的提升！
参考文献
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[2] Junaid Ansari, Rodney E. Shackelford, Hazem El-Osta. Epigeneticsin non-small cell lung cancer: from basics to therapeutics. TranslLung Cancer Res 2016;5(2):155-171.
[3] Kneip C, et al. SHOX2 DNA methylation is a biomarker for the diagnosis oflung cancer in plasma. J Thorac Oncol, 2011 Oct; 6(10):1632-1638.
[4] 杨振华,蔡映云,孙丽华等.p16 INK4a和RASSFla启动子甲基化在非小细胞肺癌中的研究[J].实用肿瘤杂志,2007,22(2):153-155.
[5] 张毅敏,王明丽,吴杰等.肺泡灌洗液中SHOX2和RASSF1A基因甲基化联合检测对肺癌的诊断价值.Journalof Chinese Oncology,2016,22(12):1032-1036.
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[9] G Weiss, et al. Validationof the SHOX2/PTGER4 DNA Methylation Marker Panel for Plasma-BasedDiscrimination between Patients with Malignant and Nonmalignant LungDisease. Journal of Thoracic Oncology. 2017,12(1) :77-84.
[10] HubersAJ, et al. DNAhypermethylation analysis in sputum of asymptomatic subjects at riskfor lung cancer participating in the NELSON trial: argument formaximum screening interval of 2 years.J Clin Pathol. 2017,70:250-254.
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